【实战指南】：Windows下建Ubuntu arm64虚拟机编译VTK8.2

原创已于 2025-11-06 15:51:05 修改 · 1k 阅读

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#ubuntu #linux #运维 #VTK

于 2025-11-05 17:11:21 首次发布

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实战指南：在QEMU模拟的ARM平台上编译VTK库

本文以实战为导向，详细讲解如何在QEMU虚拟机中模拟ARM64架构，安装Ubuntu服务器版，并编译VTK（Visualization Toolkit）库。整个过程基于命令行操作，适合开发者测试跨平台应用或学习ARM环境开发。我们将分步操作，确保每个环节清晰可执行。工具包括QEMU（模拟硬件）、MobaXterm（远程终端）、WinSCP（文件传输），以及AI助手（如豆包）作为命令参考备用。

步骤1: 准备工具与环境

在开始前，确保你的Windows主机已安装以下工具：

QEMU：用于模拟ARM64硬件平台。从官网下载并安装最新版本。
MobaXterm：作为远程终端工具，连接Ubuntu虚拟机执行命令。
WinSCP：辅助文件传输和对比（如镜像文件或编译结果）。
AI助手：如豆包或通义千问，用于查询Linux命令（以防不熟悉）。

提示：所有操作在Windows主机进行，Ubuntu虚拟机通过QEMU运行。

步骤2: 下载Ubuntu系统镜像

Ubuntu服务器版无GUI界面，全程使用命令行。选择LTS（长期支持）版本以确保软件包兼容性。

访问下载地址：Ubuntu旧版镜像
获取ARM64服务器版镜像：ubuntu-20.04.4-live-server-arm64.iso
- 注意：ARM版镜像地址与桌面版不同，避免混淆。

使用浏览器或wget命令下载（在主机操作）：

# 在Windows命令提示符或PowerShell中下载（需安装wget for Windows）
wget https://old-releases.ubuntu.com/releases/20.04.4/ubuntu-20.04.4-live-server-arm64.iso

步骤3: 在QEMU中安装Ubuntu

启动QEMU虚拟机并安装Ubuntu。以下是基本命令示例（假设镜像文件位于当前目录）：

# 创建虚拟磁盘（例如20GB）
qemu-img create -f qcow2 ubuntu_arm64.img 20G

# 启动QEMU模拟ARM64平台（-m指定内存，-smp指定CPU核心）
qemu-system-aarch64 \
  -m 2048 \
  -cpu cortex-a57 \
  -smp 4 \
  -M virt \
  -bios /usr/share/qemu-efi-aarch64/QEMU_EFI.fd \
  -drive if=none,file=ubuntu-20.04.4-live-server-arm64.iso,id=cdrom,media=cdrom \
  -device virtio-scsi-device \
  -device scsi-cd,drive=cdrom \
  -drive if=none,file=ubuntu_arm64.img,id=hd0 \
  -device virtio-blk-device,drive=hd0 \
  -netdev user,id=eth0 \
  -device virtio-net-device,netdev=eth0

安装过程：
- QEMU窗口启动后，按Ubuntu安装向导操作（选择语言、分区等）。
- 设置用户名和密码（例如：用户dev，密码password）。
- 安装完成后，关闭QEMU并重新启动虚拟机。

启动过程：

由于虚拟机需要访问外网，建议将虚拟机启动网络参数配置为用户模式

  # 将3333端口映射成22，在通过Mobaxterm创建会话时，设置IP与
	-net  user,hostfwd=tcp::3333-:22

使用MobaXterm连接虚拟机：
- 启动MobaXterm，通过SSH连接（IP为与物理机相同地址，如10.0.2.15，端口为之前的映射的3333）。
- 输入用户名和密码登录。

步骤4: 配置系统环境

Ubuntu安装后，需切换国内镜像源加速软件包下载，并安装必要依赖。

4.1 切换国内镜像源
ARM版镜像源地址与x86不同。参考阿里云镜像站：

# 备份原sources.list
sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak

# 使用阿里云ARM镜像源（适用于Ubuntu 20.04）
sudo sed -i 's|ports.ubuntu.com|mirrors.aliyun.com|g' /etc/apt/sources.list
# 查看更新后的文件
sudo nano /etc/apt/sources.list
# 更新软件包列表
sudo apt update

注意：新手建议直接参考阿里云镜像指南或BFSU镜像指南手动修改。

4.2 安装必要软件包
安装编译VTK所需的工具和库：

# 安装CMake和核心编译工具
sudo apt install cmake build-essential -y

# 安装图形库依赖
sudo apt install libgl1-mesa-dev libglu1-mesa-dev libglew-dev freeglut3-dev libxt-dev -y

# 验证安装
cmake --version  # 应输出CMake版本信息
gcc --version    # 应输出GCC版本信息

提示：使用AI助手查询命令（如sudo apt install的用法），确保每一步无误。

步骤5: 编译VTK库

下载VTK源代码（假设已通过WinSCP上传到虚拟机），或直接从GitHub克隆：

# 示例：克隆VTK 8.2.0版本（确保在虚拟机中操作）
git clone https://github.com/Kitware/VTK.git
cd VTK
git checkout v8.2.0

开始编译，优化选项以加速过程：

# 创建并进入build目录
mkdir build
cd build

# 配置CMake（默认全编译，但关闭测试和示例等非必要模块以节省时间）
cmake \
  -DBUILD_TESTING=OFF \  #禁用testing
  -DBUILD_EXAMPLES=OFF \ #禁用examples
  -DVTK_Group_Rendering=OFF -DVTK_USE_X=OFF -DVTK_USE_XT=OFF  \ #禁用渲染模块组
  -DVTK_DATA_EXCLUDE_FROM_ALL=ON \ #禁用使用网络加载数据
  -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release \  #编译release版本
  ..

# 编译并安装（-j4指定4线程加速）
make -j4
sudo make install

关键参数解释：
- -DBUILD_TESTING=OFF：禁用测试套件，减少编译时间。
- -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release：优化编译为发布版。
- ..：指向CMakeLists.txt所在的上级目录。
编译时间：取决于虚拟机资源（约30-60分钟）。使用top命令监控资源占用。

步骤6: 验证安装与清理

编译完成后，验证VTK是否安装成功：

# 检查VTK版本
vtkVersion --version

# 简单测试（可选，因为测试已关闭）
echo "include <vtkVersion.h>" > test.cpp
echo "int main() { std::cout << vtkVersion::GetVTKVersion(); return 0; }" >> test.cpp
g++ test.cpp -o test -lvtkCommonCore
./test  # 应输出VTK版本号

清理临时文件：

# 返回上级目录，删除build文件夹（可选）
cd ..
rm -rf build

结语

通过本实战指南，你已成功在QEMU模拟的ARM64平台上编译了VTK库。此方法适用于测试ARM兼容性或开发跨平台应用。

常见问题：
- 编译失败？检查依赖是否完整（步骤4.2），或使用cmake .. -LH查看配置选项。
- 性能慢？增加QEMU内存（-m参数）或CPU核心（-smp参数）。
- vtkcommoncore-8.2.so.1:对’log@GLIBC 2.29’未定义的引用? 使用 ldd --version查看glibc版本，可能高版本 GLIBC 环境下编译的VTK（例如依赖 GLIBC 2.29+），而当前系统的 GLIBC 版本较低（例如仅支持到 2.27）
扩展应用：结合WinSCP传输编译后的库到主机，用于实际项目。

整个流程耗时约2-3小时（取决于网络和硬件）。如有疑问，使用AI助手辅助命令调试。 Happy coding！